DESENVOLVIMENTO DE UM QUEIMADOR MULTICOMBUSTÍVEL PARA PRODUÇÕES DE BAIXA CAPACIDADE
Por: beganskas • 19/10/2020 • Trabalho acadêmico • 1.944 Palavras (8 Páginas) • 128 Visualizações
DESENVOLVIMENTO DE UM QUEIMADOR MULTICOMBUSTÍVEL
PARA PRODUÇÕES DE BAIXA CAPACIDADE
BEGANSKAS, Bruno[1]
CASTELO, João²
[pic 1]
BANCA EXAMINADORA
Prof. Nilson Massami Taira - Faculdades Integradas de São Paulo
Prof. Ary Carlos de Oliveira - Faculdades Integradas de São Paulo
Prof. Alexandre Erdmann Silva - Faculdades Integradas de São Paulo
Resumo
Este trabalho tem como foco principal o desenvolvimento de um queimador multicombustível para produções de baixa escala, permitindo que hobbistas e entusiastas efetuem fundição de metais não ferrosos. O principal foco e conceito deste estudo é o efeito Venturi, que está intrínseco ao bico atomizado, parte principal, que compõem o princípio de funcionamento do queimador.
Palavras chave: Queimador. CLP. Multicombustível. Sensor de Temperatura. Bico atomizador.
Abstract
The research has as it is main focus the development of a multi-fuel burner for low scale production, allowing hobbyists and enthusiasts to perform the casting of non-ferrous metals. The main focus and concept of this whole study is the Venturi effect, which is intrinsic to the nozzle, this piece being principal component to the operations of the waste-fuel burner
Keywords: Burner, PLC, Multi-fuel, Heat Sensor, Nozzle
- INTRODUÇÃO
A fundição consiste no processo que se obtém materiais ou peças de geometria complexa através do derramamento do metal em seu estado liquido, em um molde com o formato geométrico da peça que se deseja obter.Pode-se observar a economia utilizando materiais de fácil acesso e de baixo custo no mercado. Com o intuito de viabilizar essa tecnologia de processo de fabricação e fomentar o acesso de forma econômica, foi elaborado o dispositivo multicombustível para o aquecimento do forno, onde transforma o metal em seu estado sólido para o seu estado liquido.
Com o estudo desenvolvido abordando alguns conceitos físicos e conceitos de processo de fabricação, pode-se chegar a um conceito funcional e econômico.
COMPOENTES UTILIZADOS NO DESENVOLVIMENTO DO DISPOSITIVO
2.1 Compressor de deslocamento positivo ou volumétrico
Considerado como o elemento gerador de energia pneumática para o funcionamento do dispositivo. O compressor é um equipamento termodinâmico que aumenta a energia do fluido (ar), comprimindo-o em suas câmaras de compressão. Nessas câmaras de compressão a pressão do fluido é aumentada diminuindo o seu volume através do movimento alternativo dos pistões.
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Figura 1 – Compressor de deslocamento alternativo.
Fonte: SCHULZ
2.2 Unidade de Tratamento de Ar.
O ar é formado por elementos como oxigênio, hidrogênio, água e uma parcela de gases raros, além de partículas de poeiras e microorganismos. Após a compressão o ar comprimindo precisa ser tratado, ou seja, deve-se efetuar o tratamento através de unidades de tratamento de ar, conhecidas como filtro regulador de pressão, ou simplesmente filtro para que seja eliminada parte das impurezas e promovendo maior vida útil dos equipamentos pneumáticos.
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Figura 2 – Filtro Regulador de Pressão
Fonte: Festo
O ar comprimido tratado deve obedecer à norma ISO 8573-1:2010, a qual classifica o ar comprimido de acordo com a quantidade de partículas, ponto de orvalho e óleo.
2.3 Válvula Proporcional
A válvula proporcional é um componente eletropneumático que efetua o controle proporcional da pressão ou vazão de um fluido, a válvula proporcional recebe o setpoint analógico enviado do Controlador Lógico Programável, esse setpoint varia entre 4 a 20 mA. Esse sinal enviado a válvula irá proporcionar um sinal em sua saída de ar comprimido.
2.4 Válvula Reguladora de Fluxo Unidirecional
A Válvula reguladora de fluxo unidirecional tem como função efetuar a restrição do fluido em uma única direção, restringindo o fluxo de ar comprimido, podendo efetuar o controle de velocidade dos componentes pneumáticos e vazão dos consumidores de ar comprimido.
2.5 Controlador Lógico Programável
Para a automação deste projeto, foi preciso utilizar um Controlador Lógico Programavel (CLP) na seguinte configuração:
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Figura 3 – Controlador Lógico Programável
Fonte: Festo
- Controlador Lógico Programável com protocolo de comunicação CANopen
- 8-Entradas digitais com conector cageclamp;
- 8-Saídas digitais com conector cageclamp;
- 4-Entradas Analógica com conector cageclamp;
- 2-Saídas Analógica com conector cageclamp.
2.6 Interface Homem Máquina
A IHM (Interface Homem Máquina) possibilita a parametrização do tipo de combustível utilizado através de uma tela LCD com touchscreen, temperatura, partida, parada de emergência e operação manual.
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Figura 4 – Tela Inicial da IHM
Fonte: Autores
Através da utilização da tela de parametrização, o operador visualiza os valores a serem selecionados, bem como a temperatura desejada e o percentual de combustível.
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Figura 5 – Segunda Tela da IHM
Fonte: Autores
- ESTRUTURA BÁSICA DO QUEIMADOR MULTICOMBUSTIVEL
O componente abaixo é o elemento principal para o funcionamento do dispositivo, trata-se de um dispositivo que o seu principio de funcionamento está intrínseco ao efeito Venturi, nome atribuído em homenagem ao físico italiano Battista Venturi. Para entender o efeito Venturi, é preciso fazer menção ao Teorema de Bernoulli, que será explicado adiante. O efeito Venturi é o nome atribuído ao fenômeno de dinâmica de fluido, onde partículas do fluido compressível são aceleradas, promovendo uma zona de depressão, conhecido como vácuo.
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